חיישנים טיפוסיים שנמצאים בגלאי גז
חלק הליבה של גלאי הגז הוא חיישן הגז, המשתנה בהתאם לעקרונות זיהוי גז שונים. חיישני גז נפוצים כוללים: חיישן צילום PID, חיישן אינפרא אדום, חיישן אלקטרוכימי, חיישן בעירה קטליטית וחיישן מוליכים למחצה. טכנולוגיית Honey Iger הבאה תציג בפניכם בפירוט את עקרון העבודה ואת היתרונות והחסרונות של כל חיישן.
1. עקרון אינפרא אדום של גלאי גז
עיקרון: חיישן NDIR עיקרון אינפרא אדום שאינו ספקטרלי מבוסס על חוק ספיגת האינפרא אדום של Beer-Lambert, כלומר, גזים שונים סופגים אור באורך גל מסוים, ועוצמת הספיגה פרופורציונלית לריכוז הגז כדי להשיג זיהוי. הוא משתמש במסנן כדי לחלק את האור האינפרא אדום לרצועה קטנה של קווים ספקטרליים הנדרשים, והגז שייתגלה סופג את הקווים הספקטרליים של פס קטן זה.
יתרונות: אמינות גבוהה, סלקטיביות טובה, דיוק גבוה, ללא רעילות, פחות הפרעות מהסביבה, חיים ארוכים וללא תלות בחמצן.
חסרונות: הוא מושפע מאוד מלחות, וסוגי גזי הגילוי מוגבלים. כיום, הוא משמש בעיקר במתאן, פחמן דו חמצני, פחמן חד חמצני, גופרית hexafluoride, גופרית דו חמצנית, פחמימנים וגזים אחרים.
2. עקרון מוליכים למחצה של גלאי גז
עיקרון: חיישן הגז המוליך למחצה מיוצר על ידי שימוש בכמה חומרים מוליכים למחצה תחמוצת מתכת, ובטמפרטורה מסוימת, ההתנגדות משתנה בהתאם להרכב הגז הסביבתי. לדוגמה, חיישן האלכוהול מבוסס על העיקרון שכאשר בדיל דו חמצני נתקל בגז אלכוהול בטמפרטורה גבוהה, ההתנגדות תרד בחדות.
יתרונות: יש לו את היתרונות של עלות נמוכה, ייצור פשוט, רגישות גבוהה, תגובה מהירה, חיים ארוכים, רגישות לחות נמוכה ומעגל פשוט.
חסרונות: יציבות ירודה, מושפעת מאוד מהסביבה, במיוחד הסלקטיביות של כל חיישן אינה ייחודית, ולא ניתן לקבוע את פרמטרי הפלט. לכן, הוא אינו מתאים לשימוש במקומות בהם נדרשת מדידה מדויקת, והוא משמש בעיקר למטרות אזרחיות.
3. עקרון הבעירה הקטלטית של גלאי הגז
עיקרון: חיישן הבעירה הקטליטי הוא להכין שכבת זרז עמידה בטמפרטורה גבוהה על פני הנגד הפלטינה. בטמפרטורה מסוימת, הגז הדליק נשרף קטליטי על פני השטח. הבעירה גורמת לעליית הטמפרטורה של נגד הפלטינה ולשינוי ההתנגדות. ערך השינוי הוא פונקציה של ריכוז הגז הדליק.
יתרונות: חיישן גז בעירה קטליטי מזהה באופן סלקטיבי גזים דליקים: החיישן אינו מגיב לשום דבר שאינו ניתן לבעירה. תגובה מהירה, חיים ארוכים, פחות מושפע מטמפרטורה, לחות ולחץ. הפלט של החיישן קשור ישירות לסכנת הפיצוץ של הסביבה, והוא סוג חיישן דומיננטי בתחום זיהוי הבטיחות.
חסרונות: בטווח הגזים הדליקים אין סלקטיביות. החיישן מורעל בקלות, ולרוב האדים האורגניים היסודיים יש השפעה הרעלה על החיישן.
הערה: מימוש זיהוי בעירה קטליטי מותנה. יש לוודא שסביבת הגילוי מכילה מספיק חמצן. בסביבה נטולת חמצן, ייתכן ששיטת זיהוי זו לא תוכל לזהות גזים דליקים. תרכובות מסוימות המכילות עופרת (במיוחד עופרת טטראתיל), תרכובות גופרית, סיליקון, תרכובות זרחן, מימן גופרתי ופחמימנים הלוגנים עלולים להרעיל או לעכב את החיישן.
4. עקרון PID של גלאי גז
עקרון: PID מורכב ממקור אור אולטרה סגול ותא יונים וחלקים עיקריים אחרים. יש אלקטרודות חיוביות ושליליות בתא היונים ליצירת שדה חשמלי. הגז שיימדד מיונן תחת הקרנה של מנורה אולטרה סגולה ליצירת יונים חיוביים ושליליים, ונוצר זרם בין האלקטרודות. הגביר את אות המוצא
יתרונות: רגישות גבוהה, ללא בעיית הרעלה.
חסרונות: לא סלקטיבי, מושפע מאוד מלחות, אורך חיים קצר של מנורת UV, יקר.
5. עקרון אלקטרוכימי של גלאי גז
עיקרון: זה פועל על ידי תגובת האלקטרוליט בתוך החיישן עם גז המטרה ויצירת אות חשמלי פרופורציונלי לריכוז הגז.
יתרונות: טווח טמפרטורות הפעלה רחב, טווחי מדידה מרובים, רגישות גבוהה, פלט ליניארי, סלקטיביות טובה
חסרונות: חיים קצרים, תקופת אחסון מוגבלת, חיים קצרים בסביבות גז יבשות במיוחד או בריכוז גבוה, לא ספציפי, רגיש להפרעות, לחות משפיעה על הדיוק.
הערה: רוב חיישני הגז הרעילים דורשים כמויות קטנות של חמצן כדי לתפקד כראוי. למטרה זו יש חור אוורור בגב החיישן. לחות גבוהה ובצורת גבוהה ישפיעו על חיי השירות של החיישן. שינויי לחץ רגעיים עשויים לייצר פלט חיישן חולף, ועשויים להגיע גם למצב אזעקת שווא.
